Dieses Protokoll beschreibt eine neue intraoperative Bildgebungstechnik, die einen Rutheniumkomplex als Quelle für Chemilumineszenz-Lichtemission verwendet und dadurch hohe Signal-Rausch-Verhältnisse während der in vivo-Bildgebung erzeugt. Die intraoperative Bildgebung ist ein expandierendes Gebiet, das die Art und Weise, wie chirurgische Eingriffe durchgeführt werden, revolutionieren könnte.
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Methodenartikel
Eine neue Technik zur Erzeugung und Observing Chemilumineszenz in einem biologischen Rahmen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Intraoperative bildgebende Verfahren haben das Potenzial, chirurgische Eingriffe sicherer und effektiver zu machen; aus diesen Gründen halten solche Techniken schnell Einzug in den Operationssaal. Hier stellen wir einen neuen Ansatz vor, der eine Technik nutzt, die für die intraoperative Bildgebung noch nicht erforscht wurde: die Chemilumineszenz-Bildgebung. Bei dieser Methode wird ein Chemilumineszenz-Reporter auf Rutheniumbasis zusammen mit einem speziell angefertigten Vernebelungssystem verwendet, um ex vivo- oder in vivo-Bilder mit hohen Signal-Rausch-Verhältnissen zu erzeugen. Der auf Ruthenium basierende Reporter erzeugt Licht, nachdem er einer wässrigen Oxidationslösung und einer Rereduktion im umgebenden Gewebe ausgesetzt wurde. Diese Methode hat es uns ermöglicht, Reporterkonzentrationen von nur 6,9 pmol/cm2 zu detektieren. In dieser Arbeit präsentieren wir einen visuellen Leitfaden für unsere Proof-of-Concept-In-vivo-Studien mit subdermalen und intravenösen Injektionen bei Mäusen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Technologie ein vielversprechender Kandidat für die weitere präklinische Forschung ist und letztendlich zu einem nützlichen Werkzeug im Operationssaal werden könnte.
Einleitung
In den letzten Jahrzehnten haben die Imaging-Technologien die Art und Weise revolutioniert, die Ärzte diagnostizieren und Überwachung von Krankheiten. Diese bildgebenden Verfahren, wurden jedoch weitgehend auf Ganzkörperbildgebungssysteme, wie Positronenemissionstomographie (PET), Single-Photon-Emissions-Computertomographie (SPECT), Computertomographie (CT) und Magnetresonanztomographie (MRI). Besondere Aufmerksamkeit wurde auf Krebs bezahlt und technologischen Durchbrüche haben Bildgebung stark die Art und Weise verbessert, dass diese Krankheit diagnostiziert und behandelt wird. Trotz dieser Fortschritte gibt es einen Ort, an dem diese Imaging-Technologien einfach n....
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Protokoll
Ethik - Erklärung: Alle in vivo Tierversuchen wurden nach einer genehmigten Protokoll und unter den ethischen Richtlinien des Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) Institutional Animal Care und Use Committee (IACUC) ausgeführt beschrieben.
1. Aufbau eines Vernebelungsgerät
- Bringen Holzteil A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) aufrecht im Zentrum von Teil B (12,7 x 10,7 x 1,8 cm 3) mit zwei Schrauben (4 x 25 mm 2). Befestigen Holzteil C (11 × 2,5 × 1,8 cm 3) in der Mitte des Teils A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm 3) mit einer Schraube, so dass ein Teil C (11 x 2,5 x 1,8 cm 3....
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Ergebnisse
Der Vernebler in Protokoll Abschnitt 1 kann aus leicht erhältlichen Materialien zu geringen Kosten konstruiert werden. Es ist beabsichtigt , der Reduktions- / Oxidationsmittel in einem Biolumineszenz - Lesegerät (1) ein Einsatz für Fern ausgelöst werden Aufsprühen. Unser Design ermöglicht den sicheren Betrieb des Zerstäubers innerhalb des Biolumineszenz-Lesegerät bei einem 14 cm Abstand von der Linse. Kein Beschlagen oder Verschwimmen der Linse wurde während der Operatio.......
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Diskussion
Hier haben wir eine Technik vorgestellt, die optisch der Lage ist, durch einen chemolumineszierenden Reporter erstellt Gewebe über die Emission von Photonen abzugrenzen. Im Gegensatz zu anderen, etabliert, Technologien 4, 5, 6, 7, 8, 9, dieses chemilumineszierende Reportersystem verwendet eine Abbildungssonde , die nicht-rad.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Danksagungen
Die Autoren danken Prof. Jan Grimm und Herrn Travis Shaffer für ihre hilfreichen Diskussionen und Herrn David Gregory für die Bearbeitung des Manuskripts. Die technischen Dienstleistungen der MSK Animal Imaging Core Facility, die zum Teil durch den NIH Cancer Center Support Grant P30CA008748-48 unterstützt werden, werden dankbar gewürdigt. Die Autoren danken den NIH (K25 EB016673 und R21 CA191679, T.R. und 4R00CA178205-02, B.M.Z.), dem MSK Center for Molecular Imaging and Nanotechnology (T.R.), der Tow Foundation (B.C.) und der National Science Foundation Integrative Graduate Education and Research Traineeship (IGERT 0965983 am Hunter College for B.C. und T.M.S.) für ....
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Holzteil A (12,5 x 2,5 x 1,8 cm) | Woodcraft | 131404 | Schneiden Sie aus einer 3/4" x 24" x 30" Birkensperrholzplatte |
| Holzteil B (12,7 x 10,7 x 1,8 cm) | Woodcraft | 131404 | Schneiden Sie aus einer 3/4" x 24" x 30" Birkensperrholzplatte |
| Holzteil C (11 x 2,5 x 1,8 cm) | Woodcraft | 131404 | Schneiden Sie aus einer 3/4" x 24" x 30" rdquo; Birkensperrholzblech |
| Schrauben (4 & x 25 mm) | Screwfix | 79939 | |
| Harmon Face Values 3 oz Mini-Sprühgerät | Bed, Bath and Beyond | ||
| Edelstahlstange (10 cm aus 1/16" Stahl) | Metals Depot Int. Inc. | 2192 | |
| Bleistift Classic HB | Papermate | 58592 | |
| Büroklammer | Office Depot | 221720 | |
| Lautsprecherkabel | RCA Inc. | ||
| Energizer 9V Alkaline | Batterie Energizer Holdings Inc. | EN22 | |
| Hitech HS-82MG Mikro-Servomotor, 3,4 kg/cm Abtriebsdrehmoment @ 6V | Hitech RCD USA Inc. | 32082S | |
| Name | Firma | Katalognummer | Bemerkungen |
| 28 cm Kunststoff-Kabelbinder | General Electric Inc. | 50725 | |
| Klebeband | 3M Inc. | 3939 | |
| littleBits mit 1 Draht | littleBits Inc. | w1 Draht | |
| littleBits p1 Leistung | littleBits Inc. | p1 Stromversorgung | |
| littleBits i2 Kippschalter | littleBits Inc. | i2 Kippschalter | |
| littleBits 011 Servo | littleBits Inc. | 011 Servo | |
| 20 cm kunststoffummantelte Drahtbindebinder | Four Star Plastics | 71TIE8000 | |
| Tris(2,2′-bipyridyl)dichloruthenium(II)-hexahydrat | Sigma-Aldrich Inc. | ||
| Ammonium-Cer(IV)-nitrat | Sigma-Aldrich Inc. | 22249 | |
| Isofluoran | Baxter Healthcare | 1001936060 | |
| PBS | Sigma-Aldrich | PBS1 | |
| Ethanol | Sigma-Aldrich | 2854 | |
| Triethylamin | Sigma-Aldrich Inc. | T0886 | |
| Wasser | Das Wasser wurde mit einem Milipore Mili-Q (R ≥ 18 MΩ) | ||
| Weibliche nackte (gezüchtete) Mäuse | Jackson Laboratories | 1929 | Alter 5 - 6 Wochen |
| Stamm C57BL/6J | |||
| NU/J männliche Mäuse bei | Jackson Laboratories | 2019 | Alter 6 – 8 Wochen |
| IVIS 200 Biolumineszenz-Lesegerät | Caliper Live Science | ||
| Live Image 4.2 Software | Perkin-Elmer | 128165 | |
| Objektträger | ThermoScientific | 4951PLUS4 |
Referenzen
- Fong, Y., Giulianotti, P. C., Lewis, J., Koerkamp, B. G., Reiner, T. Imaging and Visualization in The Modern Operating Room: A Comprehensive Guide for Physicians. , Springer. (2015).
- Nguyen, Q. T., Tsien, R. Y. Fluorescence-guided surgery with live molecular navigation - ....
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Nachdrucke und Genehmigungen
